Nghiên cứu hiện trạng nước nhiễm dầu tại các công ty sản xuất, phân phối xăng dầu tại tp.Hồ Chí Minh và khả năng xử lý bằng phương pháp keo tụ nghiên cứu cụ thể tại công ty dầu nhờn AP Sài gòn Petro

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM Ạ Ọ Ậ Ệ NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG NƯỚC NHIỄM DẦU TẠI CÁC CÔNG TY SẢN XUẤT, PHÂN Ầ Á Ô Ả Ấ Â PHỐI XĂNG DẦU TẠI TP.HCM VÀ KHẢ NĂNG XỬ LÝ BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ NGHIÊN CỨU CỤ THỂ TẠI CÔNG TY DẦU NHỜN AP SÀI GÒN PETRO HVTH: NGUYỄN VĂN THỨC GVHD: TS VÕ ĐÌNH LONG TP HỒ CHÍ MINH, 04/2013 Ì À NỘI DUNG TRÌNH BÀY Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Tổng quan tài liệu gq ệ Phương pháp nghiên cứu & vật liệu nghiên cứu Kết nghiên cứu thảo luận ế Kết luận kiến nghị Trang 1/30 1.Tính cấp thiết đề tài 1.1 Cơng nghiệp dầu khí đóng vai trò quan trọng kinh tế Nhưng gây nhiễm mơi trường nghiêm trọng 1.2 TP.HCM có tổng kho chứa xăng dầu nhà máy sản xuất dầu nhờn Đa số nước thải tổng kho , nhà máy xử lý sơ xả thẳng môi trường Câu hỏi đặt tìm phương pháp xử lý nước nhiễm dầu hiệu quả, áp dụng rộng rãi cho kho xăng dầu, nhà máy sản xuất dầu nhờn? Trang 2/30 Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Nghiên cứu trạng nước nhiễm dầu tổng kho xăng dầu, nhà máy sản xuất dầu nhờn TP.HCM 2.2 Nghiên cứu khả xử lý nước nhiễm dầu phương pháp keo tụ mẫu nhũ tương dầu/nước pha phịng thí nghiệm 2.3 Nghiên cứu cụ thể nước thải nhiễm dầu nhà máy dầu nhờn AP Sài Gịn Petro Đưa chế độ cơng nghệ tối ưu ứng với loại nồng độ dầu nước thải nhiễm dầu Trang 3/30 Đối tượng nghiên cứu 3.1 Nước thải nhiễm dầu tổng kho xăng dầu, nhà máy sản xuất dầu nhờn TP.HCM 3.2 Khả xử lý dầu nước phương pháp keo tụ Nghiên cứu cụ thể nước thải nhiễm dầu nhà máy dầu nhờn AP Sài Gòn Petro Trang 4/30 Tổng quan tài liệu 4.1 Nguồn gốc nước thải nhiễm dầu Nước thải nhà máy lọc dầu Nước thải tổng kho xăng dầu, g , nhà máy dầu ầ nhờn Nguồn gốc nước thải ả nhiễm dầu Nước thải trạm xăng dầ t ă dầu & rửa xe Nước thải từ sở sản xuất có sử dụng xăng dầu, dầu dầu nhờn Trang 5/30 4.Tổng quan tài liệu (TT) Nguồn gốc nước nhiễm dầu từ kho xăng dầu Bảng 1: Các tiêu nước thải nhiễm dầu tổng kho A Petrolimex KV2 (Nguồn trung tâm công nghệ MT_ECO, Tháng 8/1999) Các số ố Giá trị Đơn vị Nước mưa lẫn ẫ dầu Nước đằn tàu ằ pH 5,5-9 - 5-9 8,5 BOD5 50 mg/l 100 COD 100 mg/l 200 SS 25 mg/l 500 Tổng Nito 60 mg/l Dầu mg/l 200 Amoniac mg/l Sulfua 0,5 mg/l 20 250 Trang 6/30 4.Tổng quan tài liệu (TT) Nguồn gốc nước thải nhiễm dầu từ nước rửa xe Bảng 2: Nước thải nhiễm dầu trạm xăng dầu & rửa xe Bangkok (Asian Institute of technology school of environment, Thailand) Trạm xăng dầu & rửa xe Dầu mỡ BOD Chất rắn pH (mg/l) (mg/l) lơ lững (mg/l) ( /l) Catex, Bangkaen 31,6 42 113 7,6 PTT, Bangkaen 25,9 39 86 7,02 Shell, Bangkaen 21,5 23 92 7,85 PTT, Vipavaolee 280,5 180 346 7,51 Shell, Kaseat 63,6 200 346 7,06 Caltex, Nakhornpathum 57,0 500 4724 6,44 Shell, Nakhornpathum 23,3 10 310 7,05 Esso, Nakhornpathum 161,2 220 952 6,32 PTT, Nonthaburi 7,8 11 696 7,16 Shell, Nothaburi 14,4 28 121 7,24 Esso, Nonthaburi , 16,1 , 21 682 6,69 , 7,8 – 280,5 10 - 1220 86 4724 6,32 – 7,86 63,9 206,72 760 7,08 Khoảng Giá trị trung bình Trang 7/30 4.Tổng quan tài liệu (TT) Hiện trạng phát thải nước thải nhiễm dầu tổng 4.2 kho chứa xăng dầu, công ty sản xuất dầu nhờn N Nước thải nhiễm dầu (m3) m Hiện trạng phát thải nước thải nhiễm dầu tổng kho xăng dầu TPHCM 1600 1400 1200 Kho Nhà Bè Petrolimex Kho Nhà Bè Petec Kho Nhà Bè Mipec Kho Nhà bè Vinapco Kho Cần Giờ Mipec Kho Cát Lái Petec Kho Cát Lái Saigonpetro 1000 800 600 400 200 Các kho chứa xăng dầu Tp.HCM Hình 1: Biểu đồ lượng nước thải nhiễm dầu tổng kho xăng dầu TPHCM năm 2009 ( Nguồn Xí nghiệp xử lý chất thải Công ty Xăng Dầu Khu Vực 2, Tháng 03/2012) Trang 8/30 4.Tổng quan tài liệu (TT) Hiệ t hát hiễ dầu ủ ô ất dầu hờ Hiện trạng phát thải nước thải nhiễm dầ công t sản xuất dầ nhờn t i ty ả TPHCM Lượng nư thải (m ) ước 500  450  400  BP-Castrol 350  Petrolimex 300  Vilube 250  Solube 200  AP Saigonpetro Nikko 150  PV Oil 100  50 0  Nhà máy dầu nhờn Tp.HCM   Hình 2: Biểu đồ lượng nước thải nhiễm dầu công ty sản xuất dầu nhờn TPHCM năm 2009 ( Nguồn Xí nghiệp xử lý chất thải Công ty Xăng Dầu Khu Vực 2, Tháng 03/2012) g g ệp ý g y g ự g ) Trang 9/30 Kết nghiên cứu thảo luận (TT) 6.1 Hiện trạng nước thải nhiễm dầu tổng kho xăng dầu nhà máy dầu nhờn TP.HCM TP HCM dầu, Bảng 3: Hàm lượng dầu tồn nước dạng nhũ tương tổng kho xăng dầu TPHCM Bảng 4: Hàm lượng dầu tồn nước dạng nhũ tương nhà máy dầu nhờn TPHCM Lượng dầu tồn nước thải dạng nhũ tương (mg/l) S t t Nhà máy dầu nhờn Tp.HCM Lượng dầu tồn nước thải dạng nhũ tương (mg/l) Kho Nhà Bè Petrolimex P t li 150 BP-Castrol 86 Kho Nhà Bè Petec 249 Petrolimex 205 Kho Nhà Bè Mipec 300 Vilube 105 Kh Nhà Bè Kho ủ Vinapco 265 Solube S l b 305 Kho Các Lái Petec 246 AP Sài Gòn Petro 250 Kho Các Lái Sài Gòn Petro 218 PV Oil 310 S t t Kho chứa xăng dầu Tp.HCM Nhận xét: Hàm lượng dầu tồn nước khoảng 86 – 310 mg/l Trang 17/30 Kết nghiên cứu thảo luận (TT) 6.2 Khả xử lý phương pháp keo tụ mẫu nhũ tương dầu/nước pha phòng thí nghiệm nhau, Do mẫu nước thải nhiễm dầu nhà máy khác lấy mẫu gặp nhiều khó khăn nên ta tiến hành pha nhũ tương dầu nước dầu nhờn Shell Helix HX5 15W40 kết cho bảng sau Bảng 5: Hàm lượng dầu mẫu pha với nồng độ khác ( Nguồn pha thực nghiệm phịng thí nghiệm) Tên mẫu Hàm lượng dầu (mg/l) 10 -50 50 - 100 100 - 200 200 - 300 300 - 400 400 - 500 Hàm lượng dầu nước sau để ổn định 30 ngày (mg/l) 20,4 20 78,3 78 158,8 158 265,5 265 356,9 356 451,2 451 Trang 18/30 6.Kết nghiên cứu thảo luận (TT) Tiến hành thí nghiệm phương pháp kế hoạch hóa thực nghiệm, tìm chế độ tối ưu q trình keo tụ Tỷ lệ hóa chất : Phèn nhơm/PAM =2/1 ỷ ấ / 2/1 Kết tìm phương trình kiểm tra tính tương hợp mơ hình • Mẫu có hàm lượng dầu nước tồn dạng nhũ tương 20,4 mg/l g ym1 = 2,505 – 536x1 - 404x2 – 3x1x3 + x2x3 + 0,733 505 0,536x 0,404x 0,3x 0,1 733 • + 867 0,867 (3.1) (3 1) Mẫu có hàm lượng dầu nước tồn dạng nhũ tương 78,3 mg/l ym2 = 3,415 – 0,571x1 – 0,277x2 – 0,150x1x2 + 0,213x1x3 – 0,188x2x3 + 0,363x1x2x3 + 0,729 + 0,629 + 0,254 (3.2) Trang 19/30 Kết nghiên cứu thảo luận (TT) • Mẫu có hàm lượng dầu nước tồn dạng nhũ tương 158,8 mg/l ym3 = 3,606 -1,389x1 – 0,895x2 -0,378x3 +0,315x1x2 - 0,2x1x3 + 1,617 0,816 816 + 0,992 992 (3.3) (3 3) • + Mẫu có hàm lượng dầu nước tồn dạng nhũ tương 265,5 mg/l ym4 = 4,24 – 1,295x1 – 0,968x2 – 0,226x3 + 0,313x1x2 – 0,338x1x3 +0,188x1x2x3 + 1,438 + 0,738 + 0,129 (3.4) • Mẫu có hàm lượng dầu nước tồn dạng nhũ tương 356,9 mg/l ym5 = 4,069 -1,959x1 – 1,529x2 – 0,933x3 -0,513x1x2 – 0,613x1x3 + 0,771 (3.5) +1,538x2x3 +1,871 +1,47 • Mẫu có hàm lượng dầu nước tồn dạng nhũ tương 451,2 mg/l ym6 = 4,369 – 3,50x1 – 0,883 x2 + 0,238 x3 -0,288 x1x2 -1,813 x1x3 +1,288 x2x3 +0,363 x1x2x3 + 3,220 + 0,721 + 1,046 (3.6) Trang 20/30 Kết nghiên cứu thảo luận (TT) Chế độ công nghệ tối ưu ô hệ Bảng 6: Giá trị nồng độ , thời gian khuấy, tốc độ khuấy để hàm lượng dầu sau xử lý nhỏ Stt mẫu Hàm lượng Nồng độ Thời gian thí dầu hóa chất khuấy nghiệm nước trước (ppm) (giây) keo tụ (mg/l) Tốc độ khuấy (vòng/phút) Lượng dầu lại (mg/l) Hiệu suất xử lý (%) 20,4 16,3 86 650 2,56 87,5 78,3 78 18,8 18 92 702 3,37 37 96,6 96 158,8 18,6 96 692 3,42 97,8 256,5 31,5 90 700 4,15 98,4 356,9 35,2 95 713 4,31 98,8 451,2 39,1 94 719 4,50 99,0 Tiêu chuẩn xả thải nước công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT cột A mg/l Trang 21/30 Kết nghiên cứu thảo luận (TT) Xử lý loại bỏ dầu phương pháp keo tụ nhà 6.3 máy dầu nhờn AP Sài Gòn Petro Xử lý nước nhiễm dầu nhà máy dầu nhờn AP Sài Gòn Petro phương pháp keo tụ Ứng với nồng độ dầu ứng dụng chế độ công nghệ tối ưu bảng Bảng 7: Hiệu suất xử lý dầu nước nước thải nhà máy dầu nhờn AP Sài g ý g y Gòn Petro, ứng với chế độ cơng nghệ tối ưu Stt mẫu thí nghiệm Hàm lượng dầu nước trước keo tụ (mg/l) Nồng độ hóa chất (ppm) Thời gian khuấy (giây) Tốc độ khuấy (vòng/phút) Lượng dầu lại (mg/l) Hiệu suất xử lý (%) 35,5 16,3 86 650 3,15 91,1 178,6 18,6 96 692 3,45 98,0 342,7 35,2 95 713 4,63 98,7 412,7 412 39,1 39 94 719 4,72 72 98,8 98 Tiêu chuẩn xả thải nước công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT cột A mg/l Trang 22/30 Kết nghiên cứu thảo luận (TT) 6.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình keo tụ loại bỏ dầu nước thải nhiễm dầu Ảnh hưởng chất keo tụ đến trình xử lý Khảo sát nước thải nhà máy dầu nhờn AP Sài Gòn Petro ứng với hàm lượng dầu tồn nước 35,5 mg/l, 178,6 mg/l, 342,7 mg/l,412,7 mg/l Hiệu suất xử lý (%) • 100 98 96 Hiệu suất khơng có PAM (%) 94 92 Hiệu suất có phèm nhôm & PAM (%) 90 88 86 84 100 200 300 400 500 Hàm lượng dầu nước trước keo tụ (mg/l) Hình 6: Đồ thị so sánh hiệu suất xử lý sử dụng phèn nhôm sử dụng phèn nhôm/ PAM Trang 23/30 Kết nghiên cứu thảo luận (TT) Ảnh hưởng thời gian khuấy, tốc độ khuấy đến hiệu suất loại bỏ dầu khuấy Khảo sát nước thải nhà máy dầu nhờn AP Sài Gòn Petro ứng với hàm lượng dầu tồn nước 35,5 mg/l 92 100 90 90 88 Hiệ suất xử lý (% ệu %) Hiệu suất xử lý (%) • 86 84 82 80 80 70 60 50 40 30 20 78 10 76 0 20 40 60 80 100 120 Thời gian khuấy (giây) Hình 7: Đồ thị ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất loại bỏ dầu 200 400 600 800 1000 1200 Tốc độ khuấy (vịng/phút) Hình 8: Đồ thị ảnh hưởng tốc độ khuấy đến hiệu suất loại bỏ dầu Trang 24/30 7.Kết luận kiến nghị 7.1 Kết luận 7.1.1 Hiện trạng nước nhiễm dầu tổng kho xăng dầu, nhà 711 dầu máy dầu nhờn TP.HCM 7.1.2 Hiệu suất loại bỏ dầu phương pháp keo tụ nước thải nhiễm dầu nhà máy dầu nhờn AP Sài Gòn Petro 7.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất loại bỏ dầu nước thải nhiễm dầu Trang 25/30 7.Kết luận kiến nghị (TT) 7.1 Kết luận ậ 7.1.1 Hiện trạng nước nhiễm dầu tổng kho xăng dầu, nhà máy dầu nhờn TP.HCM Qua nghiên cứu lượng dầu tồn nước dạng nhũ tương tổng kho xăng dầu, nhà máy sản xuất dầu nhờn nằm khoảng 86 – 310 mg/l Lớn tiêu chuẩn xả thải nước công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT cột A từ 17 đến 62 lần Các kho xăng dầu, nhà máy sản xuất dầu nhờn thải nước thải nhiễm dầu qua xử lý tách dầu tự do, trực tiếp mơi trường Chỉ có số nhà máy sản xuất dầu nhờn BP Castrol Vilube có BP-Castrol, hệ thống xử lý dầu tồn dạng nhũ tương 7.1.2 Hiệu suất loại bỏ dầu phương pháp keo tụ nước thải nhiễm dầu nhà máy dầu nhờn AP Sài Gòn Petro Phương pháp keo tụ xử lý dầu dạng nhũ tương hiệu quả: + Với hàm lượng dầu trước xử lý 35,5 mg/l , nồng độ hóa chất 16,3 ppm, thời gian kh ấ 86 giây, tố độ kh ấ 650 vịng/phút l i khuấy iâ tốc khuấy ò / hút lượng dầu lại 3,15 mg/l Hiệu suất xử lý 91,1 % Trang 26/30 7.Kết luận kiến nghị (TT) 7.1 Kết luận 7.1.2 Hiệu suất loại bỏ dầu phương pháp keo tụ nước thải nhiễm dầu nhà máy dầu nhờn AP Sài Gòn Petro (TT) + Với hàm lượng dầu trước xử lý 178,6 mg/l , nồng độ hóa chất 18,6 ppm, thời gian khuấy 96 giây, tốc độ khuấy 692 vịng/phút lượng dầu lại 3,45 ấ ố ấ ầ mg/l Hiệu suất xử lý 98,0 % + Với hàm lượng dầu trước xử lý 342,7 mg/l , nồng độ hóa chất 35,2 ppm, thời gian khuấy 95 giây tốc độ khuấy 713 vịng/phút lượng dầu cịn lại 63 giây, 4,63 mg/l Hiệu suất xử lý 98,7 % + Với hàm lượng dầu trước xử lý 412,7 mg/l , nồng độ hóa chất 39,1 ppm, thời gian khuấy 94 giây, tốc độ khuấy 719 vịng/phút lượng dầu lại 4,72 mg/l Hiệ suất xử lý 98 % /l Hiệu ất 98,8 Hiệu suất loại bỏ dầu nước dạng nhũ tương dầu/nước phương pháp keo tụ đạt hiệu suất rât cao Hàm lượng dầu nước sau xử lý nhỏ hàm lượng dầu cho phép xả thải môi trường QCVN ỏ ượ g c o p ép ả t ả a ô t ườ g QC 40:2011/BTNMT cột A mg/l 7.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất loại bỏ dầu nước thải nhiễm dầu • Qua nghiên cứu thấy nồng độ hóa chất, chất chất keo tụ, thời ấ ằ ấ ấ ấ gian khuấy ảnh hưởng lớn đến trình keo tụ loại bỏ dầu nước thải nhiễm dầu Trang 27/30 7.Kết luận kiến nghị (TT) 7.2 Kiến nghị ý 7.2.1 Đối với q quan q quản lý nhà nước 7.2.2 Đối với doanh nghiệp 7.2.3 Đề xuất áp dụng thông số tối ưu để xử lý nước thải nhiễm dầu tổng kho xăng dầu, nhà máy dầu nhờn Trang 28/30 7.Kết luận kiến nghị (TT) Kiến nghị 7.2 7.2.1 Đối với quan quản lý nhà nước Phải kiểm tra thường xuyên tổng kho chứa xăng dầu, nhà ể ổ ầ máy sản xuất dầu nhờn Để hạn chế nước thải chưa qua xử lý thải môi trường Nên xây dựng nhà máy tái chế dầu nhờn thải qua sử dụng ế ầ công nghệ tiên tiến Nhằm mục đích tái sinh dầu nhờn thải thành dầu gốc để hạn chế nhập dầu gốc, tiết kiệm chi phí quốc gia Đồng thời giảm ô nhiễm môi tr ờng sở tái chế nhỏ lẻ na trường gây 7.2.2 Đối với doanh nghiệp Đối với tổng kho chứa xăng dầu, nhà máy dầu nhờn phải ố ổ ầ ầ ả trang bị hệ thống xử lý dầu nước dạng nhũ tương Trang 29/30 7.Kết luận kiến nghị (TT) Kiến nghị 7.2 7.2.3 Đề xuất áp dụng thông số tối ưu để xử lý nước thải nhiễm dầu tổng kho xăng dầu, nhà máy dầu nhờn Có thể áp dụng thơng số xử lý tối ưu cho nồng độ dầu tồn ể ố ố ầ nước thải nhiễm dầu tổng kho chứa xăng dầu, nhà máy dầu nhờn bảng sau: Bảng 8: Các thông số công nghệ tối ưu đề xuất ứng với hàm lượng dầu ả ố ố ề ấ ầ tồn nước thải nhiễm dầu khác Hàm lượng dầu nước (mg/l) Nồng độ hóa chất (ppm) Thời gian khuấy (giây) Tốc độ khuấy (vòng/phút) 10-50 (35,5) 16,3 86 650 100-200 (178,6) 100 200 (178 6) 18,6 18 96 692 300-400 (342,7) 35,2 95 713 400-500 (412,7) 39,1 94 719 Cần có nghiên cứu chế độ công nghệ tối ưu bảng mô hình xử lý thực tế kết nghiên cứu dừng lại nghiên cứu phòng thí nghiệm Trang 30/30 XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN ... sản xuất dầu nhờn TP.HCM 2.2 Nghiên cứu khả xử lý nước nhiễm dầu phương pháp keo tụ mẫu nhũ tương dầu /nước pha phịng thí nghiệm 2.3 Nghiên cứu cụ thể nước thải nhiễm dầu nhà máy dầu nhờn AP Sài. .. TP.HCM 3.2 Khả xử lý dầu nước phương pháp keo tụ Nghiên cứu cụ thể nước thải nhiễm dầu nhà máy dầu nhờn AP Sài Gòn Petro Trang 4/30 Tổng quan tài liệu 4.1 Nguồn gốc nước thải nhiễm dầu Nước thải... Hiệu suất loại bỏ dầu phương pháp keo tụ nước thải nhiễm dầu nhà máy dầu nhờn AP Sài Gòn Petro Phương pháp keo tụ xử lý dầu dạng nhũ tương hiệu quả: + Với hàm lượng dầu trước xử lý 35,5 mg/l , nồng